毕业论文：基于单片机的多功能密码锁的设计与实现.doc

目 录 1 引言 1 2 概述 2 2.1 背景 2 2.2 设计要求 2 3 总体设计 3 3.1 方案的论证与比较 3 3.2 总体设计思路 3 4 硬件设计 5 4.1 处理器 5 4.2 键盘 9 4.3 显示电路 12 4.4 其他外围辅助电路 16 4.5 总体电路 16 5 软件设计 18 5.1 总体方案 18 5.2 流程图 18 5.3 源程序 19 6 系统调试 23 7 结语 24 致谢 25 参考文献 26 1引言 随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，基于单片机的密码锁由于其安全可靠、成本低廉、连接方便、简单易用，必威体育官网网址性高，受到了广大用户的亲赖，得到了广泛的应用。 微电子技术的不断发展，出现了磁控锁、声控锁、超声波锁、红外线锁、电磁波锁、电子卡片锁、指纹锁、眼球锁、遥控锁等。这些锁具有机械结构所无法比拟的高必威体育官网网址性能，还可在特定的系统中，按设定的逻辑关系实现系统的程序控制。但这类产品，只能适用于必威体育官网网址性高，供个别人使用的箱、柜、房间等。加上成本比较高，一定程度上限制了这类产品的推广应用。 本设计是一款性价比较高的的密码锁。为适应功能需要以及兼容性等问题，采用SM8958为核心的单片机控制方案。该方案主要由主控部分、键盘、显示、示警电路、执行机构等部分构成。其中密码由键盘输入端口输入，解码正确条件下，输出开锁电平，控制电控锁开启。 另外，附加了一些常用设计，有效按键提示、错误输入告警、多次（可软件设计次数）误码输入报警以及防止长时间无效操作的定时中断系统。该电路还可以与其他报警电路配合完成防盗报警功能。 2 概述 2.1背景 在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。 2.2设计要求 本次密码锁的设计，其主要具有如下功能：（1）设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。（2）密码可以由用户自己修改设定（6位密码），密码输入正确才能修改密码。修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。（3）报警、锁定键盘功能。密码输入错误会发出警告音。若密码输入错误次数超过3次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 有效按键提示。 90秒定时中断，输出控制信号，防止长时间无效操作。 其他扩展功能。 3 总体设计 3.1方案的论证与比较 设计本课题时构思了两种方案：一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。另一种是用以SM8958为核心的单片机控制方案。 方案一：采用数字电路控制，数字密码锁电路的好处就是设计简单。用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。 方案二：采用一种是用以SM8958为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加红外遥控控制功能。 通过比较以上两种方案，考虑到数字电路方案原理过于简单，而且不能满足现在的安全需求，而单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升